Характеристика, расшифровка, маркировка сталей. Обработка металлических заготовок

Поперечно-строгальные и долбежные станки применяют в единичном и серийном производстве для обработки небольших по габаритам и массе заготовок. Продольно-строгальные станки позволяют обрабатывать станины станков, корпусные детали крупных двигателей и т.п. также в условиях единичного и серийного их выпуска. Протяжные станки обычно используют в массовом и крупносерийном производстве, обработка стандартных элементов деталей (шпоночных пазов, шлицев, отверстий) может осуществляться и в мелкосерийном производстве. Протяжные станки относятся к наиболее производительным.

Признаки классификации станков этой группы отражаются в наименованиях и моделях: продольно-строгальный одностоечный мод. 7112, поперечно-строгальный с механическим приводом мод. 7В35, поперечно-строгальный с гидравлическим приводом мод. 7М37, долбежный с гидравлическим приводом мод. 7М450, горизонтально-протяжной для внутреннего протягивания мод. 7Б540, вертикально-протяжной для наружного протягивания мод. 776 и т. п.

Из специализированных станков этой группы следует отметить кромкострогальные, предназначенные для подготовки кромок листов, полос и других элементов металлоконструкций под сварку; Эти станки имеют неподвижный стол, на котором устанавливается и крепится заготовка, а резец (или резцы) перемещается вдоль обрабатываемой кромки лирта, снимая необходимый припуск.

Поперечно-строгальные станки применяют в единичном и мелкосерийном производстве для обработки поверхностей небольших заготовок, так как самые мощные станки этого типа имеют ход ползуна не более 1000 мм, площадь стола 560 х 1000 мм при горизонтальной подаче стола на 800 мм и вертикальной - на 420 мм.

4.2 Устройство поперечно-строгального станка

Все станки строгальной группы в зависимости от усилий, возникающих при обработке изделий и действующих на узлы станка и его механизмы, можно разбить на четыре типовые компоновки.

Компоновка поперечно-строгальных станков простая и компактная, при которой обрабатываемая заготовка неподвижна в процессе резания, а резец, закрепленный в ползуне, совершает возвратно-поступательное движение. Общий вид поперечно-строгального станка показан на рис. 5. На станине 1 установлены и закреплены все узлы станка. По горизонтальным направляющим станины перемещается ползун 7, совершающий возвратно-поступательное движение с помощью кулисного механизма или от гидроцилиндра. На левом конце ползуна закреплен суппорт 6, состоящий из поворотного круга, салазок, поворотной и откидной доски 5 с резцедержателем. Суппорт вместе с резцом может перемещаться в вертикальном или наклонном направлении.

Наклонное перемещение обеспечивается поворотом суппорта относительно горизонтальной оси. Резцедержатель может откидываться под воздействием шарнира, тем самым обеспечивается свободное скольжение резца по заготовке при холостом ходе ползуна. Траверса 4 со столом 3 устанавливается на вертикальных направляющих станины в соответствии с высотой заготовки. Стол служит для установки на нем обрабатываемой заготовки; он перемешается по траверсе в горизонтальной плоскости и сообщает заготовке поперечную подачу. Для большей жесткости стол дополнительно закрепляется в стойке 2.

Первая компоновка -- компоновка поперечно-строгального станка -- целесообразна лишь при обработке сравнительно небольших изделий.

4.3 Резцы, используемые на обработках станка

Наряду с токарными используются резцы на строгальных и долбежных станках с прямолинейно-поступательным движением резания. Строгальные резцы работают в более тяжелых условиях, чем токарные, так как, врезаясь в обрабатываемый материал с полным сечением среза, резец испытывает удар, что отрицательно сказывается на его стойкости.

По роду выполняемой работы строгальные резцы разделяются на проходные (обдирочные и чистовые), отрезные, подрезные, пазовые и специальные. Проходные строгальные резцы предназначены для строгания плоскостей с горизонтальной подачей, а подрезные резцы -- для обработки вертикальных плоскостей с вертикальной подачей. Отрезные и прорезные строгальные резцы используются при отрезке и прорезке узких пазов. Чистовые широкие лопаточные резцы применяются для чистовой обработки плоскостей с большой подачей. Для обеспечения плавного врезания и выхода инструмента целесообразно применять строгальные резцы с углом наклона режущей кромки К, который в зависимости от условий обработки может колебаться от 10 до 60°.

Строгальные резцы бывают прямые и изогнутые. Прямые резцы просты в изготовлении, но менее виброустойчивы по сравнению с изогнутыми. Поэтому они применяются при малых величинах вылета. В случае работы с большими вылетами рекомендуется пользоваться изогнутыми резцами, которые получили широкое распространение в промышленности. В процессе строгания резец под воздействием усилий резания изгибается. При изгибе прямого резца его режущая часть будет углубляться в материал заготовки и резец будет работать с заеданием, что снижает качество обработки и дополнительно нагружает инструмент. При изгибе же изогнутого резца его режущая часть будет отходить от заготовки и срезать меньший слой металла. Это обеспечивает более спокойное протекание процесса резания, особенно при резких колебаниях усилий резания, вызываемых изменениями сечения срезаемого слоя, локальными изменениями свойств обрабатываемого материала и т. п.

Долбежные резцы применяются при обработке внутренних линейчатых поверхностей на долбежных станках в единичном и мелкосерийном производстве. В зависимости от характера выполняемой работы находят применение проходной двухсторонний шпоночный или прорезной резцы.

Следует подчеркнуть, что резцы являются наиболее распространенными, универсальными и простыми инструментами. Приведенный обзор основных типов резцов не исчерпывает всего многообразия их, используемого в машиностроении.

4.4 Операции, выполняемые на строгальных станках

Фуговально-рейсмусовые станки (строгальные станки) или рейсмусы - это станки предназначены для одностороннего плоскостного строгания в размер по толщине с предварительной обработкой базовой плоскости. Данные фуговально-рейсмусовые станки являются комбинированными, так как выполняют две операции - рейсмусование (строгание в заданный размер) и фугование (придание ровной плоскости для больших заготовок путем строгания).

Основные операции на строгальном станке - строгание плоскостей и обработка кромок.

4.5 Техника безопасности

ИНСТРУКЦИЯ ПО ТЕХНИКЕ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ РАБОТЕ НА СТРОГАЛЬНОМ СТАНКЕ.

ОПАСНОСТИ В РАБОТЕ

1.Ранение рук движущимися частями и резцом.

Травмирование лица и глаз отлетающей стружкой.

Ушиб движущейся платформой продольно- строгального станка или ползуном.

ДО НАЧАЛА РАБОТЫ

1.Одеть и привести в порядок спецодежду:

застегнуть обшлага рукавов;

спрятать волосы под берет, косынку, завязанную без свисающих концов;

надеть защитные очки.

Убрать все лишнее со станка и ненужные при работе детали.

Осмотреть станок и проверить его исправность на холостом ходу.

Проверить исправность защитного заземления /зануления/.

ВО ВРЕМЯ РАБОТЫ

1. Надежно крепить обрабатываемую деталь.

Не использовать для установки и крепления деталей неприспособленными подкладками, несоразмерными гаечными ключами.

Не производит на ходу станка измерение обрабатываемых деталей, съемка их, дождаться полной остановки станка.

Накопившуюся стружку на станке не сметать рукой, а пользоваться специальной щеткой.

Затупление и выкрошивание резца определять по поверхности обрабатываемой детали.

Не отвлекаться посторонними разговорами.

Отлучаться от станка, следует, выключив его и дождаться полной остановки.

Не класть, заготовки, инструменты и приспособления на станок.

ПОСЛЕ ОКОНЧАНИЯ РАБОТЫ

Остановить станок.

Убрать рабочее место, инструмент и приспособления. Смазать станок.

Сдать учителю станок и рабочее место.

Привести себя в порядок.

5. Электродуговая сварка

5.1 Общие сведения по электродуговой сварке

Способ сварки, при котором сварной шов получают плавлением свариваемых кромок металлических деталей при помощи электрической дуги. При этом шов может формироваться или только металлом оплавляемых кромок (основным металлом), или, кроме основного металла, также металлом плавящегося электрода, либо присадочной проволоки.

На постоянном токе возможна качественная сварка большинства углеродистых и легированных сталей, цветных металлов и чугуна. Возможность сварки определяется наличием нужной марки электрода.

В качестве источников сварочного тока используются трансформаторы и выпрямители с питанием от электросети и агрегаты с дизельным или бензиновым приводом.

В качестве сварочных материалов применяются покрытые (стержневые) электроды широкой номенклатуры.

Типовой участок сварки

Источник сварочного тока.

Электрокабель с электрододержателем.

Заземляющий электрокабель с зажимом.

Особенности предлагаемого оборудования

Следующие основные технические решения и функции могут нести предлагаемые сварочные аппараты:

режим «горячий старт» - обеспечивает начальный процесс сварки без дефектов;

система «антиприлипания» электрода - предохраняет электрод от вваривания в начале сварки;

система оптимизации дугового усилия - легкое зажигание и устойчивое горение дуги;

регулируемая динамика дугового усилия;

строжка угольным электродом;

автоматическое отключение сварочного контура при коротком замыкании более 2-х секунд (напр. прилип электрод), после устранения которого автоматически восстанавливается напряжение

Сильный стабильный электрический разряд в ионизированной атмосфере пароль и газов метала, называется дуга. Ионизация дугового промежутка постоянно поддерживается в течение ее горения. Процесс зажигания дуги, как правило, состоит из трех этапов: устойчивость дугового разряда, замыкание электрода на заготовку и отвод на расстояние до шести миллиметров.

Для разогрева торца заготовки и электрода в области соприкосновения с электродом производится короткое замыкание. Под воздействием электрического поля происходит термоэлектронная эмиссия электронов после отвода электрода с его нагретого торца - катода. Причиной ионизации становится столкновение ускоряющихся электронов по направлению к аноду с парами металла и газовыми молекулами. Дополнительная ионизация возникает за счет соударения молекул и атомов в процессе разогрева столбца дуги и усиления кинетической энергии. Отдельные атомы ионизируются благодаря поглощению энергии, которая выделяется при столкновении других частиц. В результате этого дуговой промежуток становится электропроводным. Появлением устойчивого дугового разряда заканчивается процесс зажигания дуги.

5.2 Классификация видов электродуговой сварки

По току для питания дуги сварку можно классифицировать на виды: сварка постоянным током прямой полярности (минус на электроде); сварка постоянным током обратной полярности (плюс на электроде); сварка переменным током.

В зависимости от типа дуги она может быть дугой прямого и косвенного действия.

Дуга прямого действия горит между электродом и основным металлом, который является частью сварочной цепи, и для сварки используется теплота, выделяемая в дуге и на электродах.

Дуга косвенного действия горит между двумя электродами, а основной металл не является частью сварочной цепи и расплавляется преимущественно от столба дуги. Такая дуга имеет ограниченное применение из-за низкого коэффициента полезного действия.

По свойствам электрода сварка может быть плавящимся и неплавящимся электродом (угольным, графитовым, вольфрамовым).

Сварка плавящимся электродом (рис. 1) является самым распространенным способом сварки. При этом способе сварку можно производить одним или несколькими электродами.

Если два электрода присоединены к одному полюсу источника питания дуги, то такую сварку называют двухэлектродной, а если присоединенных к одному полюсу электродов больше, то сварка называется многоэлектродной пучком электродов.

Если каждый из электродов получает независимое питание, то сварку называют двухдуговой или многодуговой.

По условиям наблюдения за горением дуги она может быть закрытой, открытой и полуоткрытой.

При открытой дуге наблюдение за процессом горения дуги производится через специальные защитные цветные стекла-светофильтры. Открытая дуга применяется при ручной сварке металлическим и угольным электродом, при сварке в защитных газах и при других способах.Закрытая дуга располагается полностью в расплавленном флюсе-шлаке в основном металле или под гранулированным флюсом и является невидимой.

Полуоткрытая дуга характеризуется тем, что одна ее часть расположена в основном металле и расплавленном флюсе, а другая -- над ними. Наблюдение за дугой производится через светофильтры. Данный вид дуги используется при автоматической сварке алюминия по флюсу.

По роду защиты дуги от окружающего воздуха сварка может быть:

без защиты (голым электродом, электродом со стабилизирующим покрытием);

со шлаковой защитой (толстопокрытыми электродами, под флюсом);

со шлакогазовой зашитой (толстопокрытыми электродами);

с газовой защитой (в среде газов);

с комбинированной защитой (газовая среда и покрытие или флюс).

Стабилизирующие материалы содержат вещества, легко ионизирующие сварочную дугу. Они наносятся на стержни электродов (тонкопокрытые электроды), предназначенных для ручной дуговой сварки.

Защитные покрытия представляют собой смесь различных материалов, предназначенных для ограждения расплавленного металла от воздействия воздуха, стабилизации горения дуги, легирования металла шва.

Средне- и толстопокрытые электроды предназначены для ручной дуговой сварки и наплавки и имеют наибольшее применение.

Магнитные покрытия наносятся магнитным порошком в процессе сварки автоматической или полуавтоматической.

Обозначения различных способов сварки:

MМА (Manual Memal Arc) -- ручная дуговая сварка штучными металлическими плавящимися электродами с покрытием;

MIG/MAG (Mechanical Inert/Active Gas) -- механизированная (полуавтоматическая) сварка в среде защитных газов (инертных или активных);

TIG (Tungsten Inert Gas) -- сварка неплавящимся (вольфрамовым) электродом в среде инертных защитных газов.

Виды сварочного оборудования:

для ручной дуговой сварки плавящимися электродами с покрытием (метод ММА): сварочные трансформаторы, выпрямители, сварочные генераторы, инверторы;

для полуавтоматической сварки металлической проволокой в среде защитных газов (метод MIG/MAG) -- сварочные полуавтоматы, в состав которых входят источник питания, блок управления, подающий механизм и сварочная горелка;

для автоматической сварки металлической проволокой в среде защитных газов или под флюсом -- сварочные автоматы;

для ручной дуговой сварки неплавящимися электродами в среде инертных защитных газов (метод TIG) -- специализированные сварочные установки.

5.3 Сварочная дуга, сварочные свойства дуги

Сварочная дуга -- мощный длительный электрический разряд в ионизированной среде. Сварочная дуга характеризуется сильным световым эффектом, сам процесс проходит с выделением большого количества тепловой энергии. Начальная фаза среды при этом может быть очень разнообразной: твердой (флюс), жидкой (вода), плазменной, газообразной (аргон).

В зависимости от среды, различают:

открытую дугу, среда -- воздух с примесью паров свариваемого металла, материала и покрытий электродов;

закрытую дугу, горящую в среде защитных газов, в состав которой входят: защитный газ, пары свариваемого металла и проволоки;

закрытую дугу, среда -- сварочный флюс.

Также сварочная дуга классифицируется по длительности горения (импульсная и стационарная), по роду применяемого тока (трехфазный, переменный, постоянный). При применении постоянного тока различают дугу обратной и прямой полярности. В зависимости от применяемого сварочного электрода, дуга может возникать между плавящимися и неплавящимися электродами.

Классификация дуги по принципу работы

Дуга прямого действия -- дуговой разряд, проходящий между изделием и электродом.

Косвенная дуга -- дуговой разряд между двумя электродами.

Комбинированная дуга -- сочетание двух предыдущих действий.

Области дуги:

-катодная область;

-столб дуги;

-анодная область.

5.4 Типы электродов и их применение

Электроды, применяемые для сварки и наплавки, классифицируются по назначению (для сварки стали, чугуна, цветных металлов и для наплавочных работ), технологическим особенностям (для сварки в различных пространственных положениях, для сварки с глубоким проплавлением и для ванной сварки), виду и толщине покрытия, химическому составу стержня и покрытия, характеру шлака, механическим свойствам металла шва и способу нанесения покрытия (опрессовкой или окунанием).

Основными требованиями для всех типов электродов являются:

обеспечение стабильного горения дуги и хорошего формирования шва;

получение металла сварного шва заданного химического состава;

спокойное и равномерное расплавление электродного стержня и покрытия;

минимальное разбрызгивание электродного металла и высокая производительность сварки;

легкая отделимость шлака и достаточная прочность покрытий;

сохранение физико-химических и технологических свойств электродов в течение определенного промежутка времени;

минимальная токсичность при изготовлении и при сварке.

Все электроды для ручной сварки можно разделить на следующие группы:

«В» - для сварки высоколегированных сталей с особыми свойствами - 49 типов;

«Л» - для сварки легированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву свыше 600 МПа - пять типов (Э70, Э85, Э100, Э125, Э150);

«Т» - для сварки легированных теплоустойчивых сталей - девять типов;

«У» - для сварки углеродистых и низколегированных конструкционных сталей с временным сопротивлением разрыву;

«Н» - для наплавки поверхностных слоев с особыми свойствами -- 44 типа.

Цифры в обозначениях электродов для сварки конструкционных сталей означают гарантируемый предел прочности металла шва.

По толщине покрытия электроды подразделяются на электроды с тонким, средним, толстым и особо толстым покрытиями.

По виду покрытия электроды подразделяются: с кислым покрытием -- А; с основным покрытием -- Б; с целлюлозным покрытием -- Ц; с рутиловым покрытием -- Р; с покрытием смешанного вида -- с двойным обозначением; с прочими видами покрытий -- П.

Выпускаемые промышленным способом электроды в зависимости от допустимого пространственного положения сварки могут делиться на четыре группы:

электроды, которыми можно варить во всех положениях шва - 1;

электроды, предназначенные для всех положений, кроме вертикального сверху вниз - 2;

для нижнего, горизонтального на вертикальной плоскости и вертикального снизу вверх - 3; для нижнего и нижнего в лодочку - 4.

Электроды обозначаются буквой «Э», а затем следуют цифры, указывающие прочностные характеристики наплавленного металла. Например, обозначение Э-42 указывает, что электроды этого типа обеспечивают минимальное временное сопротивление 420 МПа. Если в обозначении после цифр стоит буква «А», то это означает, что этот тип электрода обеспечивает более высокие пластические свойства наплавленного металла. Электроды различают по маркам, которые указаны в их паспорте. Одному и тому же типу электродов может соответствовать несколько марок. К примеру, электродам типа Э-46 соответствуют марки АНО-4, МР-3 и некоторые другие; для электродов типа Э-42 соответствуют марки УОНИ-13/45 и СМ-11.

5.5 Режимы ручной дуговой сварки

Режимы дуговой сварки представляют собой совокупность контролируемых параметров, определяющих условия сварочного процесса. Правильно выбранные и поддерживаемые на протяжении всего процесса сварки параметры являются залогом качественного сварного соединения. Условно параметры можно разделить на основные и дополнительные.

Основные параметры режима дуговой сварки: диаметр электрода, величина, род и полярность тока, напряжение на дуге, скорость сварки, число проходов. Дополнительные параметры: величина вылета электрода, состав и толщина покрытия электрода, положение электрода, положение изделия при сварке, форма подготовленных кромок и качество их зачистки.

Выбор диаметра электрода

Диаметр электрода выбирают в зависимости от толщины свариваемого металла, положения, в котором выполняется сварка, катета шва, а также вида соединения и формы кромок, подготовленных под сварку.

При выборе режимов сварки следует учитывать и наличие скоса свариваемых кромок. Особенности горения сварочной дуги на постоянном и переменном токе различны. Дуга, представляющая собой газовый проводник, может отклоняться под воздействием магнитных полей, создаваемых в зоне сварки. Процесс отклонения сварочной дуги под действием магнитных полей называют магнитным дутьем, которое затрудняет сварку и стабилизацию горения дуги.

Выбор режима дуговой сварки

Особенности горения сварочной дуги на постоянном и переменном токе различны. Дуга, представляющая собой газовый проводник, может отклоняться под воздействием магнитных полей, создаваемых в зоне сварки. Процесс отклонения сварочной дуги под действием магнитных полей называют магнитным дутьем, которое затрудняет сварку и стабилизацию горения дуги.

Особенно ярко выражено магнитное дутье при сварке на источнике постоянного тока. Магнитное дутье ухудшает стабилизацию горения дуги и затрудняет процесс сварки. Для уменьшения влияния магнитного дутья применяют меры защиты, к которым относят: сварку на короткой дуге, наклон электрода в сторону действия магнитного дутья, подвод сварочного тока к точке, максимально близкой к дуге и т.д. Если полностью избавиться от действия магнитного дутья не удается, то меняют источник питания на переменный, при котором влияние магнитного дутья заметно снижается. Малоуглеродистые и низколегированные стали обычно варят на переменном токе.

5.6 Классификация сварных соединений швов

Сварные швы по внешнему виду подразделяются на

-нормальные (плоские);

-выпуклые (усиленные);

-вогнутые (ослабленные).

Выпуклые сварные швы лучше работают при статических (постоянных) нагрузках, однако они неэкономичны. Нормальные и вогнутые швы лучше подходят при динамических и знакопеременных нагрузках, поскольку за счет более плавного перехода от основного металла к сварному шву снижается вероятность возникновения концентрации напряжений, приводящих к разрушению шва.

По выполнению сварные швы могут быть односторонними и двусторонними.

По количеству слоев сварка бывает однослойной и многослойной, по числу проходов - однопроходной и многопроходной.

Многослойный шов используется при сварке толстого металла, а также чтобы уменьшить зону термического влияния. Проход - однократное перемещение источника тепла в одном направлении при сварке или наплавке. Валиком называется часть металла сварного шва, которая была наплавлена за один проход. Слой сварного шва - металл шва, состоящий из одного, двух или нескольких валиков, которые размещены на одном уровне поперечного сечения шва.

В зависимости от протяженности сварные швы бывают непрерывными и прерывистыми. Стыковые швы обычно делают непрерывными. Угловые швы могут быть выполнены:

-непрерывными;

-односторонними прерывистыми;

-двусторонними цепными;

-двусторонними шахматными;

-а также могут быть точечными.

По направлению действующего усилия сварные швы делятся на

-продольные (фланговые) - направление действующего усилия параллельно оси сварного шва;

-поперечные (лобовые) - направление действующего усилия перпендикулярно оси сварного шва;

-комбинированные - сочетание продольного и поперечного швов;

-косые - направление действующего усилия размещено под углом к оси сварного шва.

По назначению сварные швы бывают:

-прочные;

-плотные (герметичные);

-прочно-плотные.

В зависимости от условий работы сварного изделия швы делятся на

-рабочие, предназначенные непосредственно для нагрузок;

-нерабочие (связующие или соединительные), используемые только для соединения частей сварного изделия.

По ширине сварные швы подразделяются на:

-ниточные с шириной шва равной или незначительно превышающей диаметр - электрода, выполняются без поперечных колебательных движений -сварочного электрода;

-уширенные, которые выполняют с поперечными колебательными - движениями электрода.

5.7 Подготовка кромок под сварку

Под сварку кромки готовят с целью удаления наклепанного металла после резки на ножницах, недопустимого в ответственных металлоконструкциях; для образования фасок, имеющих сложную форму; для получения более точных размеров детали и для улучшения качества поверхности реза после ручной газовой резки у сталей повышенной прочности.

Способы подготовки кромок под сварку определяются толщиной и маркой свариваемых элементов конструкций, типом сварочного соединения, пространственным положением конструкции при сварке и принятым технологическим процессом сварки. При односторонней сварке металла толщиной до 3-6 мм и при двухсторонней сварке толщиной до 8 мм соединение обычно выполняют без скоса кромок. Для сварки металла толщиной свыше 6-8 мм стыковое соединение обычно выполняют с предварительной разделкой кромок. Основными видами разделки кромок являются: односторонняя разделка кромок (при сварке металла толщиной 6-8 мм и более), двухсторонняя разделка кромок (при сварке металла толщиной более 12 мм).

Обработку кромок под сварку можно выполнять на кромко-строгальных и торцефрезерных станках либо газовой резкой. Строгание кромок на специальных кромкострогальных станках, отличающихся от продольно-строгальных станков неподвижным столом, осуществляется одним или двумя резцами, расположенными на специальной каретке, перемещающейся в прямом и обратном направлении по направляющим станка. Строгание кромок после механической резки производят на глубину 2-3 мм, а после газовой резки - не менее 4 мм.

В целях повышения производительности обрабатывать кромки у мелких заготовок типа диафрагм целесообразно на торцефрезерных станках пакетами по 10-15 заготовок и более.

Использование газорезательных машин для резки заготовок с одновременным снятием фасок у них значительно сокращает механическую обработку фасок на кромках. Готовить кромки под сварку на газорезательных машинах можно двумя или тремя резаками. Расстояния А я Б между резаками изменяются в зависимости от толщины разрезаемого металла, кроме того, угол наклона между резаками зависит от угла скоса кромок и величины притупления.

5.8 Ручная дуговая сварка

Ручная дуговая сварка производится сварочными электродами, которые вручную подаются в дугу и перемещаются вдоль заготовки. В результате сварки покрытым металлическим электродом - дуга горит между основным металлом и стержнем электрода.

Стержень электрода подвергается плавке, и расплавленный металл капает в металлическую ванну. Вместе со стержнем плавится покрытие электрода, способствуя образованию вокруг дуги газовой защитной атмосферы и жидкой шлаковой ванны на поверхности расплавленного металла. Вместе шлаковая и металлическая ванны образуют сварочную ванну. Благодаря движению дуги сварочная ванна затвердевает и появляется сварочный шов. После охлаждения жидкого шлака образуется твердая шлаковая корка.

Электроды для ручной сварки представляют собой стержни с нанесенными на них покрытиями. Стержень производят из сварочной проволоки высокого качества. Проволоку для сварки всех марок разделяют на 3 вида в зависимости от состава: низкоуглеродистая, легированная и высоколегированная.

Ручная сварка применяется при выполнении криволинейных и коротких швов в различных расположениях - вертикальном, потолочном, нижнем, горизонтальным, при создании швов в труднодоступных местах, а также при сборке конструкций сложной формы и монтажных работах. Ручная сварка дает отличное качество сварных швов, но имеет более низкую производительность, по сравнению, например, с автоматической дуговой сваркой под флюсом.

Как правило, производительность процесса зависит от сварочного тока. Но при ручной сварке покрытыми электродами ток ограничен, так как его повышение сверх установленного параметра является причиной отслаивания покрытия, разогрева стержня электрода, сильного разбрызгивания и угара плавящегося металла. Постепенно ручную сварку заменяют полуавтоматической в атмосфере защитных газов.

5.9 Техника безопасности при выполнение сварочных работ

Рабочее место сварщика должно содержаться в чистоте и порядке, не допуская ничего лишнего, мешающего работе на рабочем месте, а также в проходах и проездах. Детали и заготовки следует держать в устойчивом положении на подкладках и стеллажах, высота штабелей не должна превышать полторы ширины или полтора диаметра основания штабеля и во всех случаях не должна быть более 1 м.

Сварочные кабели нельзя располагать рядом с газосварочными шлангами и трубопроводами, находящимися под давлением, или по участкам с высокой температурой, а также вблизи кислородных баллонов и ацетиленовых генераторов.

Не должны производиться сварка и резка внутри сосудов с закрытыми люками или невывернутыми пробками, у неогражденных или незакрытых люков, проемов, колодцев и т. п.

Средства индивидуальной защиты

При электродуговой ручной сварке зона сварки (сварочная дуга, расплавляемый металл) является источником возможного травмирования электросварщика излучением и теплом сварочной дуги и брызгами расплавленного металла. Для защиты глаз, лица, кожного покрова головы и шеи сварщика от излучения и брызг металла, а также частичной защиты органов дыхания от непосредственного воздействия выделяемых при сварке паров металла, шлака и аэрозолей (мелких частичек расплавляемого металла и шлака, взвешенных в парах) предназначены защитные щитки. Щитки изготовляются двух основных видов наголовные и ручные. Наголовный щиток более удобен, так как освобождает руку сварщика от необходимости удерживать ручной щиток. Щитки изготовляют углубленной формы для того, чтобы они хорошо защищали все открытые части головы и шеи сварщика. При пользовании щитком для обзора конструкции не обязательно откидывать щиток назад на голову, достаточно поднять крышку рамки со светофильтром и осмотреть конструкцию через прозрачное защитное стекло, а также подготовить стык к сварке, зачистить кромки, удалить шлак и выполнить другие операции, требующие хорошей видимости. Для защиты от вредного излучения дуги в щитки вставляют стеклянные светофильтры темно-зеленого цвета, которые не пропускают вредного излучения, но позволяют видеть дугу, расплавляемый металл и манипулировать электродом для лучшего формирования шва. Применяют 13 классов светофильтров типа С для сварки на токах от 13 до 900 А. Разнообразие светофильтров позволяет сварщику подобрать подходящий для ею зрения светофильтр нужного класса. Необходимо иметь в виду, что излучение сварочной дуги может травмировать глаза рабочих, находящихся поблизости от работающего сварщика. Поэтому рабочих, находящихся в зоне сварки, следует снабдить очками и светофильтрами, предназначенными для подсобных рабочих. Излучение дуги опасно для зрения на расстоянии до 20 м.

Сварщики, работающие на строительных площадках, обязаны носить каски, предохраняющие голову рабочего от возможного травмирования падающими предметами и защищающие от ударов поражения электрическим током и атмосферных воздействий. Под каску должен одеваться головной убор -- подшлемник. Важными средствами индивидуальной защиты сварщика являются спецодежда и спецобувь. Спецодежда (куртки и брюки) изготовляется из материала, предохраняющего сварщика от излучения и имеющего противоискровые нашивки. Для работы в стационарных постах сварщик использует фартук, предохраняющий от брызг, особенно опасных при дуговой резке. Обувь сварщика, работающего на монтажной площадке, должна быть с нескользящей подметкой.

К средствам индивидуальной защиты относятся также резиновый коврик, резиновые перчатки и галоши, применяемые при работе в особо опасных местах. Во время работы сварщик должен застегивать куртку, не допуская оголения и поражения лучами дуги открытых мест тела. Клапаны куртки должны быть закрыты, брюки носятся на выпуск так, чтобы они закрывали ботинки во избежание попадания брызг металла на ноги.

При проведении сварочных работ на открытом воздухе в холодное время года спецодежда должна комплектоваться теплозащитными подстежками в соответствии с климатическими зонами.

При использовании материалов, выделяющих повышенное количество сварочных аэрозолей (цветных металлов и сталей с цинком и цинковым покрытием и др.), применяют усиленную вентиляцию, обеспечивающую подачу чистого воздуха к сварщику. Однако общая вентиляция не всегда достигает нужного эффекта, поэтому прибегают к средствам индивидуальной защиты. Для этого в основном используют фильтрующие противопылевые респираторы и реже -- изолирующие шланговые и автономные дыхательные аппараты Необходимо отметить, что работа с использованием респиратора или противогаза вызывает быструю утомляемость рабочего, поэтому в каждом случае следует подобрать наиболее эффективный способ защиты.

Для снижения концентрации вредных веществ на рабочих местах до предельно допустимой необходимо применять отсосы различных типов.

Местные отсосы для ручной электросварки

Ручная электросварка мелких изделий должна производиться в кабинах или фиксированных местах, оборудованных местными отсосами в виде неподвижных решетчатых панелей равномерного всасывания.

В рабочем сечении панели скорость воздуха составляет 0,15 м/с, что обеспечивает подвижность воздуха в зоне сварки на расстоянии не более 0,7 м от отсоса 0,5 м/с.

При сварке под слоем флюса применяется местный отсос, который подсоединен к шланговому полуавтомату.

При сварке в углекислом газе применяют местный отсос, совмещенный с автоматической или полуавтоматической горелкой.

При выполнении сварочных работ возникают опасные и вредные производственные факторы, которые могут привести к травме или профессиональным заболеваниям.

Размещено на Allbest.ru